喷雾干燥-碳热还原法制备的Sn2Sb/C复合材料

以纳米SnO2、Sb2O3和酚醛树脂为原料,采用喷雾干燥-碳热还原法制备核壳结构的Sn2Sb/C复合材料。XRD、SEM和TEM分析表明:纳米尺寸的Sn2Sb合金均匀分布在碳微球中。恒流充放电测试表明:材料的首次充电比容量为618mAh/g,第20次循环的充电比容量为411.3 mAh/g,容量保持率为66.6%。材料具有较高的可逆比容量和较好的循环性能,是由于碳微球对纳米合金颗粒的分散包覆,抑制了纳米合金颗粒的团聚,缓解了充放电时的体积膨胀。     

碳包覆硫化锑纳米棒的制备及其储钠研究

以三氯化锑(SbCl3)和九水硫化钠(Na2S·9 H2O)为原料,以聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,以乙二醇为辅助溶剂,在200℃温度条件下,采用溶剂热法成功制备了一维直径为80～190 nm,长度约为40μm的Sb2S3纳米棒材料,并对该合成材料进行碳包覆.将该合成材料作为钠离子电池负极材料时,表现出优异的储钠性能.对于Sb2S3/C电极,在电流密度为200 mA/g时,首次放电比容量为1019.2 mAh/g,循环50次后,比容量保持在566.8 mAh/g,当电流密度提高为500 mA/g时,循环100次后,比容量保持在480.4 mAh/g.     

MgO/SiO_2/TiO_2包覆对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料性能的影响

采用喷雾干燥与高温固相法相结合制备了LiNi0.5Mn1.5O4正极材料,并对其进行MgO/TiO2/SiO2复合氧化物表面包覆改性。电化学测试表明:MgO/SiO2/TiO2包覆能够有效抑制电极/电解液界面副反应的发生,减少Mn和Ni在电解液中的溶解,显著提高LiNi0.5Mn1.5O4的倍率性能和循环稳定性。在室温2 C倍率时MgO/SiO2/TiO2包覆的LiNi0.5Mn1.5O4循环100次的容量保持率为96%,而LiNi0.5Mn1.5O4仅为89%。     

添加元素对Ag-Sn系合金粉末氧化性能的影响研究

采用预合金粉末内氧化法探索了金属元素(Sb,La,In)对Ag-sn系合金粉末的氧化行为,进而研究不同内氧化工艺下,含不同添加剂(Sb2O3, 3,La2O3, In2O3)C对Ag-Sn系电接触材料氧化性能的影响.结果表明,添加La的Ag-sn合金粉末的氧化物弥散均匀分布在银基体上,添加Sb的Ag-Sn合金粉末的氧化物主要聚集在粉末的颗粒边界上.     

正极材料LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2包覆LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的性能

以NiSO4·6H2O、CoSO4·7H2O、MnSO4·H2O、NH3·H2O及NaOH为原料,采用共沉淀方法在LiNi0.8 C00.15 Al0.05 (OH)2球形粒子表面包覆一层Ni1/3 Co1/3Mn1/3(OH)2三元材料前驱体,配锂后在750℃下、氧气气氛中焙烧12 h,合成复合层状材料Li[(Ni0.8 Co0.15Al0.05)0.97(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.03]O2.复合层状材料具有核壳结构,包覆壳层的厚度约为1μm.复合层状材料在2.8～4.3 V充放电,0.1C首次放电比容量为188.2 mAh/g;0.2 C循环100次的容量保持率为96.2％;在55℃下以0.2C循环100次,放电比容量保持在163.2 mAh/g.     

聚酰亚胺/氧化硅/氧化铝纳米杂化薄膜的制备及结构与性能研究

用溶胶-凝胶法制备了纳米氧化硅(SiO2)及纳米氧化铝(Al2O3)溶胶,并将二者掺入到聚酰胺酸基体中,亚胺化得到聚酰亚胺(PI)/SiO2/Al2O3杂化薄膜,采用红外光谱、原子力显微镜、热失重及阻抗分析仪对薄膜的结构及热性能、介电性能进行表征。结果表明,SiO2和Al2O3粒子呈纳米级均匀分散在薄膜基体中,并且与有机相存在键合;材料的热分解温度有所提高;介电常数随无机含量的增加而增加。     

制备工艺对AgSnO_2(6.32)Sb_2O_3(3.69)触头材料组织与性能的影响

分别采用内氧化-粉末热挤压工艺和内氧化-热锻工艺制备了AgSnO2(6.32)Sb2O3(3.69)触头材料,研究了制备工艺对AgSnO2(6.32)Sb2O3(3.69)材料组织与性能的影响。结果表明:内氧化-粉末热挤压工艺制备的AgSnO2(6.32)Sb2O3(3.69)材料组织分布的均匀性及其相对密度、硬度和导电率均优于内氧化-热锻工艺相同组分材料。     

混合铁源合成锂离子电池正极材料LiFePO_4/C

以Fe2O3和Fe C2O4·2 H2O(摩尔比1∶1)为混合铁源,柠檬酸为碳源,通过高温固相法合成了锂离子电池正极材料Li Fe PO4/C。采用X射线衍射光谱法(XRD)、恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)对材料的物相结构和电化学性能进行了表征。通过与单一铁源(Fe2O3和Fe C2O4·2 H2O)合成Li Fe PO4/C进行比较,表明混合铁源合成的材料具有较好的电化学性能。在4.2~2.4 V充放电,0.1 C首次放电比容量为142.1 m Ah/g,循环50次后达到131.5m Ah/g,容量保持率为92.54%,高于单一铁源合成的材料;在0.2 C、0.5 C、1 C和2 C的倍率循环性能测试也表明混合铁源合成的材料有较好的电化学性能。     

Sb2O3作为铅酸蓄电池正极添加剂的研究

铅酸蓄电池凭借其优良的性能价格比,在蓄电池领域中占有非常重要的地位。使用Sb2O3作为铅酸蓄电池正极添加剂,以自制的小型电池通过恒流放电,考察了Sb2O3对铅酸电池性能的影响,分析了Sb2O3在铅酸电池中的作用机理。结果表明,加入质量分数为2%～3%的Sb2O3提高了电池的放电容量和活性物质的利用率,改变了板栅腐蚀产物的结构,有利于活性物质结构的完整。     

氟化铁正极材料的制备及锂电性能研究

采用三种不同的化学合成方法制备出形貌不同、结晶水含量不同的氟化铁[Fe F_3·(H_2O)_(0.33)和β-Fe F_3·3H_2O]材料,并对其结构、形貌进行表征,同时研究了氟化铁作为正极材料的锂电性能。实验结果表明,在三种材料中,介孔球状的Fe F_3·(H_2O)_(0.33)的电化学性能最为理想,β-Fe F_3·3H_2O方块的电化学性能其次,块状的Fe F_3·(H_2O)_(0.33)性能最差。其中,球状的Fe F_3·(H_2O)_(0.33)在142 mA/g电流密度下,循环充放电100圈后放电比容量仍然能够保持在159.1 mAh/g;方块状的β-Fe F_3·3H_2O在474 mA/g的大电流密度下,循环充放电50圈后放电比容量也可以维持在129.2 mAh/g。介孔材料大的比表面积,不仅增加了电解液和电极之间的接触面积,降低了锂离子的扩散路径,而且也能够缓冲循环过程中的体积变化,这些因素共同促进了其优异的电化学性能。     

锂二次电池正极材料Li4Ti5O12的研究

用不同的TiO2原料,在相同的实验条件下固相合成了锂二次电池正极材料Li4Ti5O12.电化学测试结果表明,由介孔TiO2原料合成的Li4Ti5O12正极材料表现出更好的电化学性能.在0.2 C倍率放电时,介孔TiO2原料合成的Li4Ti5O12可获得较高的比容量,达162.1 mAh/g,而且通过65个循环后,在2C...     

纳米SiO2表面基团对复合聚合物电解质性质的影响

采用不同表面化学状态的纳米SiO2,制备了聚环氧乙烷[Poly(ethyleneoxide),PEO]基复合聚合物电解质(Compositepolymerelectrolytes,CPE),通过DSC技术和FTIR光谱研究了纳米填料对聚合物体系体相成分的影响,并对其离子电导率、锂离子迁移数、电化学稳定性等电化学性质进行了表征。结果表明,纳米填料的表面化学状态对CPE的影响很大,亲水性的SiO2对CPE的相组成几乎没有改变效果,但疏水性的SiO2明显降低了聚合物体系的晶相成分。电化学测试结果显示,采用表面烷基化的SiO2制备成的CPE比采用亲水性SiO2的CPE显出更高的离子电导率、锂离子迁移数和更宽的电化学稳定窗口,揭示了体系的相组成和PEO/SiO2相界层是影响CPE内离子传输的两个重要因素。     

碳纳米管对复合型锂离子动力电池性能的影响

采用LiFePO_4、LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4作为复合正极材料,考察了添加碳纳米管作导电剂对电池性能的影响。研究结果表明:以LiFePO_4、LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4作为复合正极材料所制作的电池具有较好的安全性能,在正极片中添加碳纳米管作导电剂后可以提高电池的放电比容量,改善电池的低温性能和倍率充放电性能。添加碳纳米管作导电剂后的电池具有极佳的循环稳定性,3 C循环500周容量保持率为95.34%,循环1 000周容量保持率为90.09%。     

烧结气氛对水热法合成磷酸铁锂材料的影响探究

以抗坏血酸作为还原剂,采用水热法合成了LiFePO4/C复合材料,探究了烧结过程中还原性气氛对材料结构以及电化学性能的影响。制备的材料采用X射线电子衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及氮气吸脱附测试(BET)来进行表征,并采用循环伏安以及充放电实验来测试材料的锂离子扩散系数和材料容量。结果表明:还原性气氛烧结得到的材料具有更高的容量和更大的锂离子扩散系数,其主要原因在于还原性气氛有利于材料颗粒粒径缩小以及热解炭的形成。采用BET测试表明在含氢气气氛下以及纯氩气气氛下烧结得到的材料的比表面积分别是19.2m2·g-1以及6.6m2·g-1。     

FePO4为铁源时合成时间对LiFePO4/C性能的影响

以FeSO4.7H2O,H3PO4,H2O2和NH3.H2O为原料合成纳米化的FePO4.1.5H2O,并将Li2CO3、FePO4.1.5H2O和葡萄糖混合球磨,在800℃下通过碳热还原合成LiFePO4/C。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)和恒电流充放电测试研究了相同温度下,不同合成时间LiFePO4/C样品的结构、形貌及电化学性能。结果表明:在800℃12 h下合成的样品具有最佳的电化学性能,在0.2C(1C=150mAh/g)倍率下放电,首次放电比容量为142.7mAh/g,经过20次充放电循环后容量基本保持不变。     

碳纳米管改善磷酸铁锂正极极片的性能研究

以碳纳米管（CNT）替代导电碳黑（SP）和人造石墨（KS－6）用作导电剂,制备出了20Ah的磷酸铁锂动力锂离子电池。充放电测试结果显示：CNT的引入能够显著的改善了磷酸铁锂正极极片电化学性能,电池放电平均比容量142．5mAh／g,较传统SP＋KS－6体系的电池平均放电比容量（138．8mAh／g）高2．6％。这是由于CNT在LFP颗粒间形成网络结构,赋予正极材料较高的电导率。另外,CNT体系的电池,不同倍率下放电比容量均一性较传统的好。碳纳米管加入还提高电极极片的加工性能。这是由于CNT长径比大、良好的柔韧性,增加了极片的柔韧性,减少了电池极片冲片时的报废率。扫描电镜观察显示：CNT在LFP颗粒之间,形成网络结构,提供电子通道,赋予LFP颗粒间良好导电性。     

无机物对锂电池聚合物电解质的影响

在倒相法制膜的基础上,添加两种不同的无机添加剂,制备出用于锂二次电池的复合型聚合物隔膜,并对其进行了形貌分析和电化学测试.通过吸液实验分析,添加SiO2、分子筛的复合隔膜有较高的孔隙率,能满足锂二次电池的要求.     

提高锂(金属)蓄电池循环寿命的研究

研究了采用复合SnxSi1-xO2隔膜的金属锂蓄电池的安全性和循环性。通过固相反应合成复合材料SnxSi1-xO2膜,并以聚合物膜为基体利用涂布技术制备复合,电化学测试表明此复合膜能够细化晶粒、抑制枝晶生长和均化锂电极表面。用此膜的LiMn2O4/Li电池表现出良好的循环性和较高的容量。SEM照片显示出使用复合隔膜电池的锂电极被有效均化。     

Electrochemical characteristics of phosphorus doped silicon and graphite composite for the anode materials of lithium secondary batteries

Poly-crystalline silicon particles with a diameter of 80～100 nm were synthesized by the plasma arc discharge method. Natural graphite, poly-crystalline silicon, poly-crystalline silicon/graphite composite and phosphorus doped poly-crystalline silicon/graphite composite particles were used as the anode materials of lithium secondary batteries and their electrochemical performances were compared. The phosphorus component on the surface and internal structure of the silicon particles were observed by XPS and SIMS analyses, respectively. In our experiments, the phosphorus doped silicon/graphite composite electrode exhibited better cycle performance than the intrinsic silicon/graphite composite electrode. The discharge capacity retention efficiency of the intrinsic silicon/graphite composite and phosphorus doped silicon/graphite composite electrodes after 20 cycles were 8.5% and 75%, respectively. The doping of phosphorus leads to an increase in the electrical conductivity of silicon, which plays an important role in enhancing the cycle performance. The incorporation of silicon into graphite has a synergetic effect on the mitigation of the volume change and conducting medium in the composite electrode during the charge–discharge reaction.     

温度和添加剂对锂硫电池自放电的影响

采用充放电测试、交流阻抗测试等方法研究了温度和添加剂对锂硫电池自放电的影响?。比较了锂硫电池在不同温度搁置后的自放电行为,实验结果表明,温度越低,锂硫电池的自放电程度越低;同时研究了添加剂对锂硫电池自放电的影响,实验结果表明,以硝酸锂为添加剂,可以在锂负极表面形成较为稳定的SEI膜,抑制聚硫与锂负极的反应。使用添加剂的锂硫电池5℃搁置10天放电比容量为1016mAg/g,自放电率为0.7%/天。